杜晓强
,
黄静伟
,
丰营营
,
丁勇
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61012-9
由于化石燃料的不可持续性,以及燃烧化石燃料释放的大量CO2产生的温室效应、环境污染等严重的全球性问题,构建洁净的、环境友好的、非化石燃料的可再生新能源体系成为世界各国高度关注的焦点和重大战略部署.在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分,并不断得到发展.从实用性角度出发,利用人工光合作用直接将光能转化为化学能吸引了国内外许多研究小组的兴趣.太阳能裂解水制氢是解决能源危机的最理想途径之一.然而,水的氧化涉及到4电子和4质子的转移过程,是能量爬坡的艰难过程.所以,水的氧化是制约水裂解的一个瓶颈.寻找高效、稳定、廉价的水氧化催化剂成为水裂解的重中之重.然而,廉价、制备方法简单、效率高、容易回收的水氧化催化剂仍不多.已有文献报道了一些含Co,Fe,Mn和Ni的光催化水氧化催化剂.值的一提的是,Cu作为地球上第八位丰产元素,由于它合适的氧化还原性质和可调控的配位环境,理论上应该是一个高效的水氧化催化剂.然而,Cu很少被用作水氧化催化剂.2012年,Mayer等报道了第一例含铜的均相电催化水氧化催化剂.2013年,Meyer等报道了非常高效和稳定的简单CuⅡ盐电催化水氧化催化剂.2014年,Lin等报道了一个碱性的水溶液中混合Cu(Ⅱ)盐和6,6-dihydroxy-2,2-bipyri-dine(H2L)的高效电催化水氧化催化剂体系.2015年,Sun等在近中性的硼酸缓冲溶液中采用简便的电沉积Cu2+制备了一个高效的铜氧化物电催化水氧化催化剂.然而,基于地球上充足的Cu设计高效、容易制备和稳定的光催化水氧化催化剂,仍是一个巨大的挑战.本文基于地球丰产元素Cu和O,成功合成了花状的三维CuO微球,并采用扫描电镜、透射电镜、红外光谱、X射线粉末衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱、N2吸附脱附等温线对CuO样品的物相、元素组成、颗粒大小以及比表面积等进行了表征.在可见光下,以[Ru(bpy)3]2+为光敏剂,Na2S2O8为牺牲电子受体,首次报道了CuO微球用作水氧化催化剂.通过一系列控制实验证明CuO确实参与了催化过程.据我们所知,这是第一例铜物种在近中性条件下被证明具有光催化水氧化催化性能.通过对缓冲溶液、pH值和催化剂浓度的优化,在硼酸缓冲溶液(pH=8.5)中产生的O2收率为11.5％,CuO显示了最佳的催化活性.进一步研究表明,CuO表现出卓越的水氧化催化性能和稳定性.催化剂重复使用5次后活性基本保持不变.反应前后的催化剂组成和形貌基本没有发生改变,其表面性质也未发生明显变化.18O标记的重氧水实验证明,氧气中的氧确实是来自于水.实验发现,催化剂活性主要取决于其比表面积.结合已报道的文献,我们初步提出了一个光催化水氧化反应机理.相对于钴、镍和钒,铜丰度高,价格更低,具有更好的发展潜力.可见,丰度高、低毒性和合适的氧化还原性质使铜催化剂填补了光催化水分解的一项空白.
关键词:
光催化
,
水氧化
,
金属催化剂
,
氧化铜微球
,
稳定性
无
材料科学与工程学报
本刊2012年第五期第801页刊登了熊晓英等作者的论文,这是本刊编辑部自创刊以来收到的第一篇这样的论文,该文对本刊在材料科学期刊中所处的地位及面临问题、发展方向作出如此客观、中肯的评价与指引,均使编辑部成员十分感动。今年恰是本刊创刊30周年纪念,谨以此《编后记》供奉广大读者,
关键词:
科学评价
,
论文
,
作者
,
务实
,
科学期刊
,
编辑部
,
创刊
李雪芹
,
黄鹏程
低温物理学报
根据40T稳态混合磁体实验装置对试验杜瓦平台的要求,设计了40T混合磁体外真空杜瓦机械结构,采用ANSYS对杜瓦结构进行了稳定性分析和结构优化,最后用激光跟踪仪进行了测量.ANSYS数值模拟结果和激光跟踪仪测量实际数据对比分析,实际测量的最大变形在理论计算范围以内.
关键词:
40T混合磁体
,
杜瓦
,
ANSYS
,
激光跟踪仪
,
真空
周超
,
汪良斌
低温物理学报
随着环境污染的加重,具有高梯度磁场的高温超导磁分离系统作为一种新型高效便捷的污水处理系统得到发展和应用.本文主要介绍了制冷机传导冷却高温超导磁体的便于装卸杜瓦的设计,利用ANSYS软件分析了杜瓦的应力和形变,分析了漏热、温度分布和对磁体的冷却情况,使高温超导磁体在磁分离系统中满足要求并保持正常运行.
关键词:
磁分离
,
传导冷却
,
可装卸杜瓦
殷茜
,
卿敏
,
朴星海
,
边红业
,
程军
,
张景海
,
万多
黄金
doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2010.11.005
杜荒岭金矿床产出于石英闪长岩中,矿化类型分爆破角砾岩筒型及放射状裂控蚀变岩型.流体包裹体研究表明,两类矿石石英中主要发育含NaCl子矿物三相、气相-富气相及气液二相等3种类型的原生流体包裹体.测温结果显示,包裹体均一温度总体为256.8～450 ℃,盐度S(NaCl)为31.9 %～44.2 %,反映了成矿流体为一类中高温、高盐度不均一的热液体系,具明显的浅成岩浆来源特征.
关键词:
杜荒岭金矿床
,
地质特征
,
流体包裹体
,
地球化学
姜杉
,
王建新
,
谢海东
,
臧兴运
,
于政涛
黄金
doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2006.03.005
复兴-杜荒岭金矿化区与中生代火山岩浆活动有关.主要控矿条件为小岩株状石英闪长玢岩(次火山岩),其中寄生的隐爆角砾岩筒及外围裂隙中赋存着金矿体;石英闪长玢岩体受东西向断裂(带)与近南北向断裂交汇部位火山机构中心控制,横向上具有等间距分布规律,构成本区控矿重要的构造条件.通过对九三沟等金矿床调查研究,总结了矿化区内控岩控矿条件及找矿标志,确定了区内找矿靶区和找矿方向.
关键词:
复兴-杜荒岭金矿化区
,
成矿规律
,
找矿方向
